一、软件概述

ImageJ（Fiji）是一款基于Java开发的开源图像处理与分析平台，其全称“Fiji Is Just ImageJ”体现了其对ImageJ核心功能的继承与扩展。自2008年发布以来，Fiji凭借其模块化架构、丰富的插件生态及跨平台兼容性（支持Windows、macOS、Linux），成为生物医学、材料科学等领域显微图像分析的标杆工具。其开源特性允许用户自由访问、修改及扩展代码，推动科研协作与技术创新。

二、核心功能模块

1. 基础图像处理

Fiji提供全面的基础操作工具，涵盖：

• 图像编辑：裁剪、旋转、缩放、亮度/对比度调整、颜色平衡等。

• 滤波与增强：高斯模糊、中值滤波、锐化、直方图均衡化等，支持降噪与特征强化。

• 形态学操作：腐蚀、膨胀、开/闭运算，适用于二值图像处理。

• 格式转换：支持TIFF、JPEG、PNG、DICOM等50+格式的读取与导出。

2. 高级分析与专业插件

2.1 生物医学图像处理

• 时间序列分析：通过MultiStackReg插件实现动态图像对齐，追踪细胞分裂、荧光标记物迁移等过程。

• 3D/4D数据处理：支持体积渲染、切片分析及Z-project最大灰度投影，适用于共聚焦显微镜图像。

• 大图拼接（Stitching）：利用Grid/Collection插件自动拼接多视野图像，保留高分辨率细节。

2.2 机器学习与分割

• Trainable Weka Segmentation：基于机器学习的图像分割插件，可训练分类器区分细胞、组织等结构。

• 阈值分割与区域生长：适用于荧光标记区域提取。

3. 插件生态系统

Fiji集成了超千款插件，涵盖：

• 数据读写：Bio-Formats插件支持生命科学专用格式（如.ND2、.LSM）。

• 三维重建：TrakEM2用于配准与三维数据集重建。

• 统计分析：ImageStatistics模块计算像素均值、中位数、极值，支持批量处理。

插件管理：通过Help > Update Fiji一键更新插件库，确保功能与时俱进。

三、自动化与脚本编程

1. 宏录制与批处理

• 宏录制：通过Plugins > Macros > Record记录操作步骤，生成JavaScript代码，实现重复任务自动化。

• Python/Jython脚本：Fiji支持Python编程，可直接操作图像对象（如ImagePlus类）。

2. 无人值守流水线

通过脚本组合插件功能，构建端到端处理流程，例如：

1. 批量导入图像 → 2. 自动分割 → 3. 数据提取 → 4. 生成报告。

四、典型应用场景

五、总结

ImageJ（Fiji）通过开源生态与模块化设计，持续推动显微图像分析技术的民主化。其功能覆盖从基础操作到AI驱动的复杂分析，已成为全球科研人员的“瑞士军刀”。未来，随着深度学习插件的集成（如CLIJ2）与云计算支持，Fiji有望进一步突破处理规模限制，赋能更高效的科学研究。